施工测量的主要任务是将图纸上的设计内容放样到实地上。对于地铁工程来说，主要是保证对向开挖的隧道能按照规定的精度贯通，并使各建筑物按照设计的位置修建。放样过程中，仪器所安置的方向、距离都是依据控制网计算出来的。因此在施工放样之前，需建立具有一定精度的施工控制网[1]。地铁施工工法比较固定，一般有明挖法、暗挖法和盾构法，根据不同的施工方法总结出常用的控制测量方法很有必要。 1明挖施工中的控制测量
明挖施工中的控制测量形式较为简单，一般有单
导线形式、哑铃型导线形式和双导线形式，工作步骤包括纸上选点、编写实施方案、现场踏勘、外业实施、内业数据处理、总结报告[2]。地面控制测量通常布设成 蝶形螺丝单一附合导线形式。由于地铁施工场地较为狭小，为满足使用方便的要求，加密导线点一般距离明挖基坑较近，甚至在基坑5m 范围内。为避免基坑开挖对导线点造成扰动，应定期与距离基坑较远的控制点进行联测，确保导线点布设的准确性。
2暗挖施工中的控制测量
1）暗挖施工一般都设有竖井和横通道。在横通道开挖完毕后，正线开挖之前，需要进行1次联系测量，
地下控制点一般选在正线洞口，采用一井定向（即联系三角形法）测量。现场施测示意图如图1所示。
声波识别一井定向是将地面上的坐标和方向通过1个竖井的平面联系测量传递到地下的测量工作，分为投点和连接测量2个环节。
地铁施工中几种常见控制测量方法
陈保同
（中铁十八局集团轨道交通工程有限公司，北京
100044）
摘要：在城市地铁施工中，施工控制测量工作占有重要地位。根据不同的施工工法及现场条件，选择合适的控制测量方
法非常重要，本文介绍了几种常见的控制测量方法在不同施工条件下的运用。关键词：地铁；控制测量；明挖；暗挖；盾构中图分类号：U 452.13
文献标志码：B
文章编号：1009-7767（2016）S1-0135-04
Several Common Methods of Control Survey in Subway Construction
Chen Baotong
图1
暗挖施工一井定向联系测量示意图
投点时，通常采用单重稳定投点、单重摆动投点。单重稳定投点只有当井筒中风流、滴水影响很小，垂球线基本稳定时才能应用。而单重摆动投点则让钢丝自由摆动，用专门的设备观测其摆动，从而求出它的静止
位置并加以固定。由地面向定向水平上投点时，由于井筒内气流、滴水等影响，致使井下垂球线偏离地面上的位置，该线量偏差e 称为投点误差，由此而引起的垂球线连线的方向误差θ叫做投向误差。其中误差为：
θ=±e ρ″。
当两钢丝间距c =3m 、e =1mm 时，θ=±68.8″。可见，投点误差对定向精度的影响是非常大的。因此，在投点时必须采取有效措施减小投点误差[3]
。联系三角形测量宜选用覫0.3mm 钢丝，悬挂10kg 重锤，重锤应浸没在阻尼液中[4]。
井上、井下联系三角形布置应满足下列要求：
①井中悬挂钢丝间的距离c 应尽可能长；②联系三角形锐角γ、γ′宜小于1°，呈直伸三角形；③a /c 及a ′/c 宜小于1.5，a 、a ′为近井点至悬挂钢
丝的最短距离。
联系三角形边长测量可采用光电测距或经检定的钢尺丈量，每次应独立测量3测回，每测回3次读数，各测回较差应小于1mm 。地上、地下丈量的钢丝间
距较差应小于2mm 。钢尺丈量时应施加钢尺鉴定时的拉力，并应进行倾斜、温度、尺长改正。
角度观测应采用不低于Ⅱ级全站仪，用方向观测法观测6测回，测角中误差应在±2.5″之内。联系三角形定向推算的地下起始边方位角的较差应小于12″，方位角平均值中误差为±8″。
2）上述控制点距离受限于横通道长度，一般较短（不超过20m ），随着正线开挖长度的增加，特别是长距离暗挖区间，必须有1条距离较长的可靠基线边控制开
挖。为此，需在正线隧道上方进行钻孔，若现场钻孔条件方便，可分别在每条正线上方各钻2个孔，在钻孔处地面上架设铅垂仪，地下投点处布设控制点，在地面用支导线法进行测量。架设铅垂仪进行投点定向测量时，应独立进行2次，每次应在基座旋转120°的3个位置，对铅垂仪的平面坐标各测1测回。布点示意图如图2所示。
图2
暗挖施工投点测量示意图
若现场钻孔条件困难，可在每条正线上方各钻1个孔，在钻孔处和竖井分别悬吊钢丝，即采用两井定向联系测量。两井定向是通过2个开挖连贯的邻近竖井将地面点的坐标和方向传递到地下的测量工作，包括投点和连接测量。在2个竖井中各悬挂1根垂球线A 和B 。由地面控制点布设导线测定A 、B 的坐标（包括由1个控制点或2个控制点向两垂球线敷设连接导线的2种连接方案），在地下定向水平用导线将A 、B 两垂球线连接起来，角度观测的中误差地面为±5″，地下
为±7″。布设连接导线时，应尽量使其长度最短并尽可能沿两垂球线连线方向延伸。
硅胶气囊左线沿钢丝1→地下控制点Z1→地下控制点
小麦草榨汁机Z2→钢丝2的路线进行两井定向联系测量，右线沿钢丝1→地下控制点Y1→地下控制点Y2→钢丝3的路线进行两井定向联系测量。现场施测示意图如图3
所示。
内业计算时，首先由地面测量结果求出两垂球线的坐标（x A 、y A ），（x B 、y B ），并计算出A 、B 连线的坐标方
位角αAB 和长度c AB ：αAB =tan -1
yB -yA
xB -xA
；
c AB =（xB -xA ）2+（yB -yA ）2姨。
因地下定向水平的导线为无定向导线，为解算出地下各点的坐标，假设A 为假定坐标系的原点，A 1边为假定纵轴（x ′）方向，由此可计算出地下各点在假定坐标系中的坐标，并求出A 、B 连线在假定坐标系中的坐标方位角α′AB 和长度c ′AB 。
α′AB =tan -1
y ′B
x ′B
；c ′AB =（x ′B ）2+（y ′B ）2姨；
Δc =c AB -（c ′AB +H
R
c ）。
式中：H 为竖井深度；R 为地球的平均曲率半径；Δc 应小于地面和地下连接测量中误差的2倍。则：αA1=αAB -
α′AB ，依此可重新计算出地下各点的坐标。由于测量误
差的影响，地下求出的B 点坐标与地面测出的B 点坐标存有差值。如果其相对闭合差符合测量所要求的精度，可将坐标增量闭合差按边长成比例反号分配给地下导线控制点各坐标增量，最后计算出地下各点的坐标。
随着开挖长度的延伸，每隔100m 左右向前布设控制点（在可通视的情况下，尽量将导线边拉长）。隧道贯通前进行至少3次联系测量和地下控制测量，宜在隧道掘进到100、300m 以及距贯通面100～200m 时
分别进行1次。
3盾构施工中的控制测量
盾构施工控制测量分为地面控制测量、联系测量、
地下控制测量。
地面控制测量是将盾构区间的地面控制点进行联测，确保各项指标限差满足要求后，进行联系测量。
盾构施工一般利用车站或者竖井提供始发空间。从车站始发时，利用盾构吊装井和出土井进行两井定向联系测量，这个工作最好在盾构设备吊装之前进行。地下控制点布设时要考虑盾构设备及其他障碍物对通视的影响。从竖井始发时，不具备条件的情况下，进行一井定向联系测量。两井定向联系测量示意图如图4所示。
地下控制测量主要是地下控制点的支导线（或交叉导线、导线网等）测量，一般布设成1条直伸支导线。考虑盾构管片的不稳定性及减少盾构施工对控制点的扰动，控制点布设要求距离盾构较远，点位要稳定可靠，尽量设置为强制对中点[5]。定期对控制点的边角关系进行复测，及时发现不稳定控制点并改正。
根据规范要求，以上控制测量工作在盾构隧道贯通前至少进行3次。
4结语
以上根据不同的地铁施工工法，总结了常见控制
测量的形式，当然具体到实际的地铁施工项目时，由于每个项目都有自己的特点，需要根据实际情况灵活运用
。
图3
暗挖施工两井定向联系测量示意图
参考文献：
[1]孔祥元，郭际明.控制测量学（上册）[M].3版.武汉：武汉大学
出版社，2006：1-2.
[2]何晓辉.地铁地面精密导线测量[J].隧道建设，2008（3）：363.[3]张正禄，李广元，潘国荣，等.工程测量学[M].武汉：武汉大学
出版社，2005：394-395.
[4]北京城建勘测设计研究院有限责任公司.城市轨道交通工
程测量规范：GB 50308-2008[S].北京：中国建筑工业出版社，
2008：47.
[5]吕宏权.浅析地铁盾构隧道的施工测量[J].隧道建设，2005
双锯片切割机
（5）：66-67.
收稿日期：2016-03-18
作者简介：陈保同，男，工程师，学士，主要从事城市地铁施工测量工作。
北京：机场线西延年内开工2020年前通车
北京城市快轨公司2016年3月29日透露，机场线西延下半年将进入施工阶段，计划于2020年前建成通车，开通后机场线发车间隔有望缩至4min 。
机场线西延起点位于既有机场线东直门站，沿东直门内大街向西，终至北新桥，线路长1.9km ，线路全部为地下线，机场线西延将在北新桥站与5号线实现换乘。根据设计方案，最短换乘距离只有80m ，建成后与现有机场线贯通运营，运营时段为早
6时至晚23时，全天运营17个小时。
北京市规划院相关负责人介绍，受到东直门站折返条件及车辆数量的制约，目前机场线的最大满载率已经达到114%。机场线到2020年的客流预计将突破2000万人次，只有将机场线向西延长，增加折返线，发车间隔时间才能缩短为4min ，满足未来增长的客流需求。
据了解，机场线西延将建成全国地铁示范线，新建北新桥站将采用“洞内机械化成桩”的施工方式，只需要打上边一排4个导洞，然后向下用机械打桩，用桩支撑，形成车站。
同时，此前挖洞的机械采用的是柴油设备，施工时洞内烟雾弥漫，而未来将采用电动挖掘，避免了烟雾粉尘给环境带来的污染，这种方式提高了施工效率，还可以有效地控制地面沉降。而正在施工的地铁16号线二里沟区间、宛平城区间采用的机械暗挖方式也将运用于机场线西延。
目前，地铁施工采用的“暗挖”方式完全靠人工，十几名工人一组，用铁锹一点一点在地下开掘，施工风险较大；最新采用的机械暗挖，由工人驾驶小型的挖掘车辆在地下施工，取代了人工暗挖。
北京城市快轨公司相关负责人介绍，机场线西延虽然线路并不长，但是经过东直门、簋街等交通量较大的地区，因此施工难度较大。
图4
盾构施工两井定向联系测量示意图
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